專利名稱：一種光學(xué)鏡頭的變倍鏡頭與濾光片匹配選擇的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電儀器領(lǐng)域中的一種電視攝像機(jī)光學(xué)鏡頭的變倍鏡頭組與光學(xué)濾光片組匹配選擇的控制裝置。
背景技術(shù)：
電視攝像機(jī)的攝像圖像質(zhì)量與攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭的倍率、色調(diào)、物面照度等因素有直接關(guān)系。色調(diào)又與攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭與不同顏色的濾光片合理匹配有直接關(guān)系。
在某些特殊應(yīng)用的電視攝像機(jī)中，光學(xué)鏡頭采用變倍率光學(xué)鏡頭和不同顏色的光學(xué)濾光片相匹配組合的光學(xué)鏡頭，而這種變倍率光學(xué)鏡頭(以下稱變倍鏡頭)和不同顏色光學(xué)濾光片(以下稱濾光片)的相互匹配的選擇，是需要通過一定的控制裝置控制才能實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明之前，與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)是中國科學(xué)院長春光機(jī)所研制的變倍鏡頭與濾光片匹配的裝置。如圖1所示是由控制開關(guān)1、功率驅(qū)動(dòng)器2和7、電機(jī)3和6、變倍鏡頭圓盤4、濾光片圓盤5、發(fā)光管9和10、光電接收元件8和11組成的。變倍鏡頭圓盤4上只有安裝變倍鏡頭的孔，而沒有別的；濾光片圓盤5上只有安裝濾光片的孔，而沒有別的。
該裝置存在的主要問題是不能自動(dòng)確定識別特定倍率的光學(xué)鏡頭和特定顏色的光學(xué)濾光片的位置，也不能實(shí)現(xiàn)特定倍率的光學(xué)鏡頭和所要求的不同顏色的光學(xué)濾光片進(jìn)行自動(dòng)匹配，需要借助人眼觀看，用手動(dòng)方式進(jìn)行匹配，嚴(yán)重影響著工作效率。為了克服上述缺點(diǎn)，特設(shè)計(jì)一種新型控制裝置，來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同倍率的光學(xué)鏡頭和所要求的濾光片的匹配。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在變倍鏡頭圓盤和濾光片圓盤上，設(shè)計(jì)碼盤圖案，在控制電路上用計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是在變倍鏡頭圓盤和濾光片圓盤上設(shè)計(jì)并刻制絕對式碼盤的編碼圖案，確定識別變倍鏡頭和濾光片的位置，碼盤采用三條不同半徑的同心圓碼道，每條碼道明暗相間布局；控制電路采用單片機(jī)采集變倍鏡頭和濾光片圓盤輸出位置信號，與控制開關(guān)狀態(tài)組合來實(shí)現(xiàn)控制變倍鏡頭與濾光片的匹配。
本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容如圖2、圖3、圖4、圖5所示，是由電機(jī)12、變倍鏡頭圓盤13、濾光片圓盤14、電機(jī)15、接收元件16、發(fā)光管17和18、接收元件19、控制開關(guān)20、電路控制器21組成的。其中，變倍鏡頭圓盤13上，有三條不同半徑的同心圓碼道，每條碼道明暗相間布局，從外往里(往圓心方向)依次是一碼道22、二碼道23、三碼道24。以變倍鏡頭圓盤13的豎直直徑頂端為0°度(含360°)，變倍鏡頭圓盤13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一碼道22的透光(明)部分為180°～360°；二碼道23的透光(明)部分為0°(360°)、90°、180°、270°；三碼道24的透光(明)部分為45°～135°，225°～315°。變倍鏡頭圓盤13的三碼道24的內(nèi)側(cè)，在豎直直徑與水平直徑等長的位置上均布著四個(gè)變倍鏡頭孔25，用以安裝不同倍率的變倍鏡頭；一碼道22、二碼道23、三碼道24的透光部分也都是變倍鏡頭圓盤13上的通光孔，其中，二碼道23的四個(gè)透光部分(0°、90°、180°、270°)，也是變倍鏡頭圓盤13的四個(gè)通光孔，在通光孔中，0°和180°的兩個(gè)孔，和在豎直直徑上的兩個(gè)變倍鏡頭孔25在同一個(gè)直徑上，90°和270°的兩個(gè)孔，和在水平直徑上的兩個(gè)變倍鏡頭25在同一個(gè)直徑上。濾光片圓盤14上，有三條不同半徑的同心圓碼道，每條碼道明暗相間布局，從外往里(往圓心方向)依次是一碼道26、二碼道27、三碼道28，以濾光片圓盤14的豎直直徑的頂端為0°度(含360°)，濾光片圓盤14逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一碼道26的透光(明)部分為180°-360°，二碼道27的透光(明)部分為0°(含360°)、90°180°、270°，三碼道28的透光(明)部分為45°-135°，225°-315°，濾光片圓盤14的三碼道28的內(nèi)側(cè)，在豎直直徑與水平直徑等長的位置上，均布著四個(gè)濾光片孔29，用以安裝不同顏色的濾光片，一碼道26、二碼道27、三碼道28的透光部分也是濾光片圓盤14的通光孔，其中，二碼道27的四個(gè)透光部分也是濾光片圓盤14的四個(gè)通光孔，在通光孔中，0°和180°的兩個(gè)孔，和在豎直直徑上的兩個(gè)濾光片孔29在同一條直徑上，90°和270°的兩個(gè)孔，和水平直徑上的兩個(gè)濾光片孔29在同一條直徑上。
在本發(fā)明的裝置中，控制開關(guān)20的輸出端與電路控制器21的輸入端相連，電路控制器21的輸出端分別和電機(jī)12、電機(jī)15的輸入端相連，電機(jī)12的轉(zhuǎn)軸與變倍鏡頭圓盤13的轉(zhuǎn)軸固連，電機(jī)15的轉(zhuǎn)軸與濾光片圓盤14的轉(zhuǎn)軸固連；電機(jī)12、變倍鏡頭圓盤13、濾光片圓盤14、電機(jī)15，四者的轉(zhuǎn)軸在同一條軸線上，變倍鏡頭圓盤13上的通光孔(如二碼道23透光孔)和它兩側(cè)的發(fā)光管18，接收元件19以及濾光片圓盤14上的通光孔(如二碼道27透光孔)和它兩側(cè)的發(fā)光管17、接收元件16，六者在同一光軸線上。
工作原理說明在變倍鏡頭圓盤和濾光片圓盤上設(shè)有絕對式碼盤碼道，根據(jù)光學(xué)編碼器原理，用碼道作為位置基準(zhǔn)，實(shí)時(shí)提供變倍鏡頭和不同顏色濾光片當(dāng)前所處的位置，當(dāng)控制開關(guān)1選定所需某一倍率鏡頭或某一顏色濾光片位置時(shí)，電路控制器21中的單片機(jī)實(shí)時(shí)采集兩個(gè)圓盤上的碼道位置信息，根據(jù)控制開關(guān)1所指定的兩個(gè)圓盤上的變倍鏡頭或?yàn)V光片位置及碼道的位置，單片機(jī)判斷所要旋轉(zhuǎn)的方向及停止的位置，由單片機(jī)發(fā)出控制信號，經(jīng)功率驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)變倍鏡頭圓盤或?yàn)V光片圓盤旋轉(zhuǎn)到指定的位置，便可得到某一特定倍率的鏡頭與某一特定顏色的濾光片的合理匹配。
積極效果把絕對式碼盤的碼道刻在變倍鏡頭圓盤和濾光片圓盤上，碼盤與圓盤同體同軸，既縮小了儀器體積，又不損失精度；用編碼器作為位置基準(zhǔn)，可測量出變倍鏡頭、濾光片的位置，穩(wěn)定可靠；根據(jù)編碼器輸出及控制開關(guān)狀態(tài)，可由單片機(jī)控制自動(dòng)選擇變倍鏡頭和濾光片的匹配使儀器智能化，大大提高工作效率和工作質(zhì)量。


圖1是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是變倍鏡頭圓盤的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是濾光片圓盤的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是電路控制器的原理框圖，摘要附圖亦采用圖2。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明采用圖2、圖3、圖4所示的結(jié)構(gòu)，變倍鏡頭圓盤13和濾光片圓盤14的材質(zhì)采用鋁合金，上面刻有絕對式碼盤的編碼圖案，碼道采用三條不同半徑的同心圓，每條碼道明暗相間分布，變倍鏡頭孔和濾光片孔設(shè)置四個(gè)，均布在豎直直徑和水平直徑上，一、二、三碼道透光孔也做為變倍鏡頭圓盤和濾光片圓盤上的通光孔，用作發(fā)光管和接收元件的光路，電機(jī)12和15采用小型直徑電機(jī)，電路控制器21上的單片機(jī)采用87051八位單片機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)鏡頭的變倍鏡頭與濾光片匹配選擇的控制裝置，是由控制開關(guān)、電機(jī)、變倍鏡頭圓盤、濾光片圓盤、發(fā)光管、接收元件組成的，其特征在于本發(fā)明包括電機(jī)(12)和(15)、變倍鏡頭圓盤(13)、濾光片圓盤(14)、、發(fā)光管(17)和(18)、接收元件(16)和(19)、控制開關(guān)(20)、電路控制器(21)；在本發(fā)明裝置中，控制開關(guān)(20)的輸出端與電路控制器(21)的輸入端相連，電路控制器(21)的輸出端分別和電機(jī)(12)、電機(jī)(15)的輸入端相連，電機(jī)(12)的轉(zhuǎn)軸與變倍鏡頭圓盤(13)的轉(zhuǎn)軸固連，電機(jī)(15)的轉(zhuǎn)軸與濾光片圓盤(14)的轉(zhuǎn)軸固連；電機(jī)(12)、變倍鏡頭圓盤(13)、濾光片圓盤(14)、電機(jī)(15)，四者的轉(zhuǎn)軸在同一條軸線上，變倍鏡頭圓盤(13)上的通光孔(如二碼道23透光孔)和它兩側(cè)的發(fā)光管(18)，接收元件(19)以及濾光片圓盤(14)上的通光孔(如二碼道(27)透光孔)和它兩側(cè)的發(fā)光管(17)、接收元件(16)，六者在同一光軸線上。
2.按權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)鏡頭的變倍鏡頭與濾光片匹配選擇的控制裝置，其特征在于變倍鏡頭圓盤(13)上，有三條不同半徑的同心圓碼道，每條碼道明暗相間布局，從外往里(往圓心方向)依次是一碼道(22)、二碼道(23)、三碼道(24)。以變倍鏡頭圓盤(13)的豎直直徑頂端為0°度(含360°)，變倍鏡頭圓盤(13)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一碼道(22)的透光(明)部分為180°～360°；二碼道(23)的透光(明)部分為0°(360°)、90°、180°、270°；三碼道(24)的透光(明)部分為45°～135°，225°～315°。變倍鏡頭圓盤(13)的三碼道(24)的內(nèi)側(cè)，在豎直直徑與水平直徑等長的位置上均布著四個(gè)變倍鏡頭孔(25)，一碼道22、二碼道23、三碼道24的透光部分，也都是變倍鏡頭圓盤13的通光孔，其中二碼道(23)的四個(gè)透光部分(0°、90°、180°、270°)，也是變倍鏡頭圓盤(13)的四個(gè)通光孔，在通光孔中，0°和180°的兩個(gè)孔，和在豎直直徑上的兩個(gè)變倍鏡頭孔(25)在同一個(gè)直徑上，90°和270°的兩個(gè)孔，和在水平直徑上的兩個(gè)變倍鏡頭(25)在同一個(gè)直徑上。
3.按權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)鏡頭的變倍鏡頭與濾光片匹配選擇的控制裝置，其特征在于，濾光片圓盤(14)上，有三條不同半徑的同心圓碼道，每條碼道明暗相間布局，從外往里(往圓心方向)依次是一碼道(26)、二碼道(27)、三碼道(28)，以濾光片圓盤(14)的豎直直徑的頂端為0°(含360°)，濾光片圓盤(14)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一碼道(26)的透光(明)部分為180°-360°，二碼道(27)的透光(明)部分為0°(含360°)、90°、180°、270°，三碼道(28)的透光(明)部分為45°-135°，225°-315°，濾光片圓盤(14)的三碼道(28)的內(nèi)側(cè)，在豎直直徑與水平直徑等長的位置上，均布著四個(gè)濾光片孔(29)，一碼道(26)、二碼道(27)、三碼道(28)的透光部分也是濾光片圓盤(14)的通光孔，其中，二碼道(27)的四個(gè)透光部分也是濾光片圓盤(14)的四個(gè)通光孔，在通光孔中，0°和180°的兩個(gè)孔，和在豎直直徑上的兩個(gè)濾光片孔(29)在同一條直徑上，90°和270°的兩個(gè)孔，和水平直徑上的兩個(gè)濾光片孔(29)在同一條直徑上。
全文摘要
一種光學(xué)鏡頭的變倍鏡頭與濾光片匹配選擇的控制裝置,屬于光電儀器領(lǐng)域中的一種電視攝像機(jī)變倍鏡頭與濾光片相匹配選擇的控制裝置。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在變倍鏡頭圓盤和濾光片圓盤上設(shè)計(jì)刻制碼盤圖案和在控制電路上用計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)。解決的技術(shù)方案是在變倍鏡頭圓盤和濾光片圓盤上設(shè)計(jì)刻制絕對式碼盤的編碼圖案,碼盤采用三條不同半徑的同心圓明暗相間碼道,控制電路采用單片機(jī)采集變倍鏡頭與濾光片圓盤輸出的位置信號,與控制開關(guān)狀態(tài)組合來實(shí)現(xiàn)控制變倍鏡頭與濾光片的匹配。該裝置的變倍鏡頭圓盤和濾光片圓盤分別和帶動(dòng)它們的兩個(gè)電機(jī),四者的轉(zhuǎn)軸在同一條軸線上結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠。
文檔編號G02B26/00GK1357790SQ0113342
公開日2002年7月10日 申請日期2001年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者萬秋華, 馮長有, 金宏, 熊經(jīng)武 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所